上古:第386个处理器和九十年代的基准

从2019年开始,似乎九十年代初期的计算机无法执行任何操作。 视频无法播放。 MP3中的音乐不能或可以,但是音质令人不满意。 孤岛危机不会运行。 但是,在将近30年前我组装并启动了一套老式的备件系统后,我想知道:他到底有什么能力? 用什么单位表示? 以及如何衡量呢?

如果您尝试将一台古老的计算机与一台现代计算机进行比较,那么测量并非一帆风顺:如果您成功在新PC上运行旧基准测试,结果将很奇怪。 较新的软件将无法在旧计算机上起飞。 今天,将有一个或多或少无聊的技术文章,其中我将386th处理器与基于Pentium III的笔记本电脑和基于Intel Xeon X5690的台式机的计算能力进行比较。 剧透:九十年代的表现增长快于零。

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我在电报中记着一本旧铁器收藏者的日记。

演员们



因此,我们的主要测试对象是一台基于80386DX处理器的计算机,该处理器具有40兆赫的频率,32兆字节的RAM,80387协处理器和闪存驱动器,而不是硬盘驱动器。 虽然这不是计算机,但是从旧视频卡下面的盒子中安装的一组板子的集合。 这样的系统可以大致归因于1991-1992年:那时,功能更强大的计算机,但是这样的386th是相当合理的选择。



添加基于Intel Pentium III处理器的ThinkPad T22笔记本电脑,该处理器的主频为900兆赫,256兆内存和80兆硬盘。 我在这里更多地谈论了这款笔记本电脑。 它于386周年大约十年后的2001年发布。


如果是这样,那么将时间倒退另外十年将是合乎逻辑的。 为此,基于Intel X58芯片组中等老式台式机非常适合,该台式机将于今年年初组装 ,配备Xeon X5690处理器(标准频率3.3 GHz,工作频率3.9),内存为32 GB。 尽管具有令人印象深刻的特征,但这仍然是“静止”计算机构造学派的代表。 您可以将驱动器本地连接到它,然后启动到MS-DOS,而无需铃鼓跳舞。 该计算机的主板于2009年发布,但该处理器于2011年开始销售。

DOS下的基准


作为用于综合衡量计算机性能的单独程序,现代形式的基准并没有立即出现。 《 PC Magazine》几乎八十年代都测量了最基本的性能参数:指令的执行,内存中数据处理的速度等。 通常,要测量完成操作所花费的时间,这是一个问题:在现代PC上,过去需要几分钟的时间现在可以在一秒钟内完成。


最早的通用基准之一是自1981年以来开发的LandMark测试。 由于系统性能已经不仅取决于处理器频率,而且还取决于例如协处理器的可用性和高速缓存的存在,因此制造商将结果记录在LandMark的广告中。 计算方法很奇怪:将性能与基于第286处理器,频率为6兆赫的IBM PC / AT参考系统进行了比较。 对您的计算机进行测试的结果是第286个处理器的频率的某个理论值,该频率等于正在研究的系统。 例如,我的第386个处理器与第286个处理器以69.45兆赫的频率相同。 奔腾III笔记本电脑好像是第286台笔记本电脑以8695兆赫的频率运行。 在至强上运行测试并获得结果计数器溢出:



在个人计算机开发的早期,这种情况经常发生:开发人员无法想象处理器频率,处理能力或内存容量达到如此巨大的价值。 或者他们只是没有想到: Y2K问题的根源相似。 顺便说一句,第386个主板部分受此限制-在1999年12月31日之后,它从1900年1月1日开始。 如果直接设置年份,则一切正常。 这就是游戏SimCity 2000的DOS版本对32 MB RAM的反应:


通常,LandMark适用于相互比较1993年以前的计算机。 它还可以连续进行计算,并可以通过Turbo按钮检查处理器频率是否降低:在某些系统中,主板上的相应触点应闭合,而在其他系统上,则应打开。 但是我不得不寻找其他东西。 上一篇文章中已经提到的Speedsys基准可以解决:


它的开发一直到零点为止,它可以毫无问题地识别那个时代的处理器,而且最重要的是,即使在至强处理器上也可以正常工作。 结果为386(我们对左下方的图表感兴趣)-7.07点。



使用PIII-900的笔记本电脑的结果为1039.51点。



在Xeon上,只能在本地启动该基准测试。 在DosBox和带有FreeDos的虚拟机中,它对我不起作用。 使用DOS的可引导闪存驱动器有所帮助。 结果是7540.05分。 换句话说,从1991年到2001年,生产率增长了147倍,从2001年到2011年增长了7.2倍。 是的,但是此测试没有考虑到Xeon具有六个处理器内核。 顺便说一句,如果您考虑重复进行这个奇怪的实验,建议您在BIOS中禁用所有节能系统,否则结果会有所不同。



我们需要尝试一些实际的应用程序,并且此处最适合游戏。 第一个《毁灭战士》于1993年底发行,在386台计算机上产生的效果与2007年的《孤岛危机》大致相同。 我的意思是,刚才您没有最新的,但还不错的PC。 但是《毁灭战士》问世了,你不能玩。 更确切地说,可以,但是图像将是邮票的大小。 准确地再现测试参数很重要:图形设置,图像大小和Doom本身的版本。



YouTube频道Phil的计算机实验室的主持人一次将一堆 古老的 DOS 基准测试包与一个方便的批处理文件放在一起。 我从组装开始Doom和其他测试。 该软件包具有Doom基准测试的两个版本-最小和最大设置。 后者在游戏中几乎从未使用过,因为它隐藏了游戏菜单。 但是它适合测试。 基准以其单位写入结果,必须将其转换为每秒的帧数。 386th显示“最低”为28.7 fps,最高画质为7.12 fps。 与更现代的PC相比:奔腾III上为461和123 fps,至强X5690上为426和93 fps。 “ Duma”显然不喜欢我最强大的系统中的某些功能,并且其结果要比奔腾III更低。

在Norton System Information 8.0实用程序中观察到类似情况。 集成处理器基准测试显示386下为43.2点,PIII为344.7点,至强为960点。 在过去的15年中,处理器的开发速度有所放缓,但幅度没有太大变化。

Windows 95和SuperPi


好的,在六核计算机上运行MS-DOS仍然是一种变态。 在32位Windows下编写的程序如何? 从理论上讲,它们可以在所有三个系统上运行。 实际上,您需要仔细选择软件和基准版本:开发人员已经在2000年代中期开始拒绝支持Win9x。 某些软件可以在Windows 98上正常工作,但是我有一台1991-1992年的计算机,而Windows 95对他来说太过分了。 我们会把它。


经OSR2修改的Windows 95于1996年发布。 在386,她不仅工作缓慢,而且工作也不快。 它节省了大量的内存(按当时的标准),但即使是标准的控制面板,复古计算机也可以轻松绘制。 但是,它具有一个优点:与现代系统不同,Windows 95的速度可预测地降低。 无论如何,该系统上的PCMark或任何其他全面的基准测试都不会启动。 需要非常简单的方法,仅取决于处理能力。 例如,SuperPi。


Vogons论坛上我找到了同时在Windows 95和Windows 98和Windows 10上运行的SuperPi测试版本。计算Pi的一百万位小数的结果是:

  • 至强X5690:10.531秒
  • 奔腾III 900:3分钟3.786秒
  • 80386 DX40:16小时58分钟31.445秒

嗯 该处理器不会减慢速度,可以保持工作和个人生活之间的平衡。 事实证明,2001处理器认为Pi号比386号处理器快332倍。 Xeon比Pentium III快17.5倍,比386th处理器快5800倍。 进展良好,同意。

WinRar和多线程


与Speedsys相比,SuperPi中的结果在性能增长上具有相似的一致性。 但是,由于它们严格是单线程的,因此它们无法准确评估六核Intel Xeon的所有功能。 哪个基准可以在旧硬件上同时在几个线程中的新线程上运行? 在注释中建议选项,但我发现其中之一是WinRAR存档器。 在Windows 95和更高版本的PC上,2008年的3.80版可以正常工作。 这是单线程和多线程模式下至强的结果:



这是奔腾III的结果:


使用第386个处理器更加困难。 内置的WinRar基准测试是这样工作的:它连续归档数据,并在收到足够的统计数据后显示结果-归档速度(以每秒千字节为单位)。 在现代计算机上,处理大约25-30兆字节的数据后,将显示结果。 在第386个处理器上花了一天多的时间才能达到这个数字!


在测试的第二天结束时,我放弃了:WinRAR固执地没有显示结果,但是上面的屏幕截图有助于准确地评估性能-大约每秒214字节。 这比奔腾III慢1210倍。 单线程模式下的Xeon比第三个Pentium快4倍。 在多线程模式下,它的速度提高了15倍,尽管一个线程和几个线程之间的差异并不与内核的数量略有对应-这可能是WinRAR代码的局限性。

结论


首先,让我们看一下基准测试的结果。 根据定义,我的测量是不准确的:我感到在同一WinRAR 386th系统中根本无法消化大量数据(为此),并且处理器比预期的更多地处于闲置状态。 尽管如此,三个不同的基准(Speedsys,SuperPi和WinRAR)显示1991年和2001年计算机之间的性能提高了数百倍! 接下来的十年,生产率最多提高了十倍。 再次,这不是一个完全诚实的比较:旧的基准可能不会使用新的新铁说明。

让我们看一个独立的资源。 是Linpack通用基准测试的结果,该基准针对从386到第三代Core i7的系统(以及在可能的情况下使用SSE和AVX指令进行了架构优化)的系统进行了计算。 386-40(0.53 Mflops),Pentium III-1000(316.67)和Core i7-3930K(3112.94)之间的差异显示了相似的布局。 九十年代的增长率几乎是600倍,零增长率只有10倍。

在上个世纪末,我们观察到个人计算机性能的爆炸性增长。 在新世纪中,也有增长,而且是巨大的,但是这种疯狂的进步已不再。 而且,在八十年代,从与PC兼容的PC时代开始,发展也不是那么迅速-8086与80386(根据同一Landmark测试的结果)相差大约50倍,而不是500倍。这使90年代成为计算机历史上的独特现象。 :我们从文本编辑器Lexicon和Norton Commander开始,最后是通过网络,3D游戏和工作室质量的视频流音频。

尽管六核Xeon和386th处理器之间的性能相差千倍,但本文的一半在Microsoft Word 6.0的旧系统上键入时都没有问题。 有些任务根本不需要强大的现代系统,它们的性能被“便利”(例如与云同步)和编写代码的方法所吞噬。 在WinRAR中进行的为期两天的压力测试表明,我的386系统可能不是最快的,但是稳定可靠。 因此,我们将继续研究。

在下一篇文章中,我计划研究386个古老的声卡。 同时,这是另一个话题的破坏者,对其进行研究将花费我更多时间。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN470858/


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